CN109099716B - 一种钢包精炼炉水冷炉盖及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢包精炼炉水冷炉盖及其使用方法，所述水冷炉盖包括炉盖本体、主抽烟道、除尘管道，所述炉盖本体的下端开口并固定连接有裙边烟道，炉盖本体的上端开口并设有托圈，所述托圈上放置有耐材炉圈，耐材炉圈上罩设有烟罩；所述裙边烟道的上方设有侧吸烟道一和侧吸烟道二，所述侧吸烟道二通过法兰连接管二与烟罩侧壁相连；所述主抽烟道为由耐热钢焊制而成的三通道结构，包括通道一、通道二和通道三，所述通道一通过法兰连接管一与烟罩相连，通道二与侧吸烟道一相连，通道三与除尘管道之间通过柔性密封件动态密封连接。本发明所述水冷炉盖具有除尘效果好，耗风量小，保证精炼过程炉内微正压要求，同时能够达到节约能耗，降低电极消耗的目的。

Description

一种钢包精炼炉水冷炉盖及其使用方法

技术领域

本发明属于冶金设备领域，具体涉及一种钢包精炼炉水冷炉盖及 其使用方法。

背景技术

钢包精炼炉(LF)是钢液精炼的主要设备之一，水冷炉盖是钢 包精炼炉的主要构成部分，其结构的合理性将直接影响精炼炉设备的 正产生产。钢包精炼炉精炼过程，尤其是化渣阶段会有大量的烟气冒 出，造成环境污染，许多企业就通过增大抽风量或者在精炼炉上方修 建一个大型除尘罩，大型除尘罩不仅占地面积大，而且影响操作和维 修。

另外，精炼工艺要求炉内始终保持微正压还原气氛，不仅能够防 止外来冷空气的侵入，造成增氮、增氧等问题，还会带走大量的热， 降低升温效率，增加电极消耗。为了获取微正压，许多企业对炉盖进 行修改，甚至炉盖不设置除尘管道，但是由于炉盖内存在“烟囱效应”， 还是不能够实现炉内“微正压”控制。

发明内容

针对现有技术的存在的上述问题，本发明提供了一种钢包精炼炉 水冷炉盖及其使用方法。

本发明的一个目的是，提供一种既能够实现炉内“微正压”效果， 又能够保证除尘效果的水冷炉盖结构。

本发明的另一个目的是，降低除尘用风量，达到节能降耗的目的。

为此，本发明所采用的技术方案如下：

一种钢包精炼炉水冷炉盖，至少包括炉盖本体、主抽烟道、除尘 管道，所述炉盖本体为由若干耐热无缝钢管盘制的水冷结构，所述炉 盖本体的下端开口并固定连接有裙边烟道，炉盖本体的上端开口并设 有托圈，所述托圈上放置有耐材炉圈，耐材炉圈上罩设有烟罩；所述 裙边烟道的上方设有侧吸烟道一和侧吸烟道二，所述侧吸烟道二通过 法兰连接管二与烟罩侧壁相连；所述主抽烟道为由耐热钢焊制而成的 三通道结构，包括通道一、通道二和通道三，所述通道一通过法兰连 接管一与烟罩相连，通道二与侧吸烟道一相连，通道三与除尘管道之 间通过柔性密封件动态密封连接。

所述裙边烟道为由耐热钢板焊制而成的箱式水冷结构，裙边烟道 下端开口，且开口尺寸与钢包直径相适应。

所述柔性密封件包括带槽法兰和第二柔性密封材料，所述带槽法 兰焊接在除尘管道上，第二柔性密封材料固定在带槽法兰上；所述通 道三插装于带槽法兰上，并通过第二柔性密封材料及固定于通道三上 的第一柔性密封材料进行密封。

所述侧吸烟道一内安装有翻板阀一；所述侧吸烟道二内安装有翻 板阀二。

所述侧吸烟道二设置有多个，多个侧吸烟道二沿裙边烟道圆周分 布。

所述烟罩下部固定于炉盖本体上端开口处的托圈上，烟罩上部为 中间开孔的耐热钢板。

所述主抽烟道的通道一内设置有翻板阀三。

所述炉盖本体上还设置有加料溜管。

所述耐材炉圈、加料溜管上均设有气封结构。

一种钢包精炼炉水冷炉盖的使用方法为，将所述水冷炉盖盖在钢 包精炼炉炉口，此时钢包精炼炉水冷炉盖的裙边烟道正好向下密封罩 住钢包精炼炉炉口，然后使大部分烟气通过裙边烟道和侧吸烟道一进 入除尘管道；使剩余部分烟气通过侧吸烟道二进入顶部烟罩，并与从 耐材炉圈的电极孔外逸烟气和从顶部烟罩上部进入的冷空气混合进 入除尘管道中，通过除尘管道外排。

本发明的优点如下：

1、本发明所述的水冷炉盖，通过设置裙边烟罩、侧吸烟道和翻 板阀，能够有效改变炉盖内部的气流行走方向，打破“烟囱效应”，从 而实现冶炼过程的微正压状态，微正压的实现将减少冷空气进入炉 内，减少钢液中氧、氮含量，同时减小了电耗和电极消耗。

2、本发明通过在耐材炉圈上部设计一个顶部开孔的烟罩，用于 将耐材炉圈电极孔外逸的烟气捕集，并通过主抽气口进入除尘管道， 进而实现用较少的耗风量达到除尘效果。

3、本发明所述水冷炉盖，通过在炉盖开孔处设计了气封结构， 减少了开口处烟气的外逸。

附图说明

图1为本发明所述水冷炉盖的正面剖视图；

图2为本发明所述水冷炉盖的正面俯视图；

图3为柔性密封件结构示意图。

附图标记说明：

1、炉盖本体；2、裙边烟道；3、侧吸烟道二；4、翻板阀二；5、 烟罩；6、耐材炉圈；7、加料溜管；8、翻板阀三；9、主抽烟道；9.1、 通道一；9.2、通道二；9.3、通道三；10、翻板阀一；11、侧吸烟道 一；12、喂丝孔；13、炉门；14、炉压监测孔；15、耐热钢板；16、 除尘管道；17、法兰连接管一；18、法兰连接管二；19、柔性密封件； 20、带槽法兰；21、第一柔性密封材料；22、第二柔性密封材料。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种钢包精炼炉水冷炉盖，至少包括炉盖本体1、 主抽烟道9、除尘管道16，所述炉盖本体1为由若干耐热无缝钢管盘 制的水冷结构，所述炉盖本体1的下端开口并固定连接有裙边烟道2， 炉盖本体1的上端开口并设有托圈，所述托圈上放置有耐材炉圈6， 耐材炉圈6上罩设有烟罩5；所述裙边烟道2的上方设有侧吸烟道一 11和侧吸烟道二3，所述侧吸烟道二3通过法兰连接管二17与烟罩 5侧壁相连；所述主抽烟道9为由耐热钢焊制而成的三通道结构，包 括通道一9.1、通道二9.2和通道三9.3，所述通道一9.1通过法兰连接管一18与烟罩5相连，通道二9.2与侧吸烟道一11相连，通道三 9.3与除尘管道16之间通过柔性密封件动态密封连接。

本发明所述的水冷炉盖，通过设置裙边烟道、烟罩及侧吸烟道， 能够有效改变炉盖内部的气流行走方向，打破“烟囱效应”，从而实 现冶炼过程的微正压状态，微正压的实现将减少冷空气进入炉内，减 少钢液中氧、氮含量，同时减小了电耗和电极消耗，是一种环保，节 能，而且能够保证冶炼过程微正压的钢包精炼炉水冷炉盖。

实施例2

在实施例1的基础上，所述裙边烟道2为由耐热钢板焊制而成的 箱式水冷结构，裙边烟道2下端开口，且开口尺寸与钢包直径相适应。

所述侧吸烟道一11内安装有翻板阀一10，侧吸烟道二3内安装 有翻板阀二4。所述主抽烟道9的通道一9.1内设置有调翻板阀三8。 所述翻板阀，能够调节不同烟道的抽风量和烟气量。

所述侧吸烟道二3设置有多个，多个侧吸烟道二3沿裙边烟道2 圆周分布，且侧吸烟道二3的数量由炉盖本体1的直径确定。

本发明所述的顶部烟罩通过法兰连接管二17与侧吸烟道二相 连，这样的设计结构，可实现炉内部分废气通过侧吸烟道二进入顶部 烟罩，这样可减少冷空气的混入量，同时由于废气为带热的还原性气 体，减少了带入氧气对电极的氧化损耗，另外减少冷风对电极冲击， 就会减少由热震原因导致电极的剥落损耗。

实施例3

在上述实施例的基础上，所述烟罩5为耐热钢焊制而成，其下部 与炉盖本体1托圈相连；上部为中间开孔的耐热钢板15，且耐热钢 板15的开孔面积根据电极直径和极心圆直径进行确定；烟罩5侧壁 设有法兰连接管一18与主抽烟道9的通道一9.1相连；烟罩5侧壁还设有法兰连接管二17与侧吸烟道二3相连。

本发明在耐材炉圈6上部设计了一个顶部开孔的烟罩5，主要用 于将耐材炉圈电极孔外逸的烟气捕集，通过主抽气口进入除尘管道 16，这样可用较少的耗风量达到除尘效果。

实施例4

在上述实施例的基础上，如图2所示，所述炉盖本体1上还设置 有炉门13、加料溜管7、喂丝孔12、炉压监测孔14，所述炉门13、 加料溜管7、喂丝孔12、炉压监测孔14均为现有技术，并根据现场 情况进行设置，炉门13用于操作观察及人工取样测温；加料溜管7 用于向炉内添加合金渣料；喂丝孔12用于向炉内喂丝操作；炉压监 测孔14用于安装压力检测元件。

所述耐材炉圈6、加料溜管7及喂丝孔12上均设有气封结构， 用于减少了开口处烟气的外逸。所述气封结构为现有技术，在此不再 赘述。

如图3所示，所述柔性密封件19包括带槽法兰20和第二柔性密 封材料22，所述带槽法兰20焊接在除尘管道16上起到导向作用，， 第二柔性密封材料22(如耐火棉等)固定在带槽法兰20上；所述通 道三9.3插装于带槽法兰20上，并通过第二柔性密封材料22及固定于通道三9.3上的第一柔性密封材料21(如耐火棉等)进行密封。

在使用时，通过调节翻板阀一10、翻板阀二4和翻板阀三8改 变炉盖不同部位的抽风量，使大部分烟气通过裙边烟道2和侧吸烟道 一11进入除尘管道16，这样就会破坏炉内的“烟囱效应”，以保证 炉内微正压气氛；使部分烟气通过侧吸管道二3进入顶部烟罩5与从耐材炉圈6电极孔外逸烟气和从顶部烟罩5上部进入的冷空气混合进 入除尘管道16中，进而达到除尘、节能和降低电极消耗的目的。

实施例5

所述的钢包精炼炉水冷炉盖的使用方法为：将所述水冷炉盖盖在 钢包精炼炉炉口，此时钢包精炼炉水冷炉盖的裙边烟道2正好向下密 封罩住钢包精炼炉炉口，增强了密封效果，然后调节翻板阀一10、 翻板阀二4和翻板阀三8使大部分烟气依次通过裙边烟道2、侧吸烟 道一11、主抽烟道9的通道二9.2、通道三9.3进入除尘管道16，这 样就会破坏炉内的“烟囱效应”，以保证炉内微正压气氛；使部分烟气 通过侧吸烟道二3进入顶部烟罩5与从耐材炉圈6电极孔外逸烟气和 从顶部烟罩5上部进入的冷空气混合经主抽烟道9的通道一9.1、通 道三9.3进入除尘管道16中，进而达到除尘、节能和降低电极消耗 的目的。

在冶炼过程中，将耐材炉圈6、加料溜管7及喂丝孔12上设有 的气封结构的气源打开，使之形成气幕，防止炉气烟尘外逸，达到了 环保的目的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和 实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域， 对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背 离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的 细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种钢包精炼炉水冷炉盖，其特征在于：该水冷炉盖至少包括炉盖本体（1）、主抽烟道（9）、除尘管道（16），所述炉盖本体（1）为由若干耐热无缝钢管盘制的水冷结构，所述炉盖本体（1）的下端开口并固定连接有裙边烟道（2），炉盖本体（1）的上端开口并设有托圈，所述托圈上放置有耐材炉圈（6），耐材炉圈（6）上罩设有烟罩（5）；所述裙边烟道（2）的上方设有侧吸烟道一（11）和侧吸烟道二（3），所述侧吸烟道二（3）通过法兰连接管二（17）与烟罩（5）侧壁相连；所述主抽烟道（9）为由耐热钢焊制而成的三通道结构，包括通道一（9 .1）、通道二（9 .2）和通道三（9 .3），所述通道一（9 .1）通过法兰连接管一（18）与烟罩（5）相连，通道二（9 .2）与侧吸烟道一（11）相连，通道三（9 .3）与除尘管道（16）之间通过柔性密封件（19）动态密封连接；

所述裙边烟道（2）为由耐热钢板焊制而成的箱式水冷结构，裙边烟道（2）下端开口，且开口尺寸与钢包直径相适应；

所述柔性密封件（19）包括带槽法兰（20）和第二柔性密封材料（22），所述带槽法兰（20）焊接在除尘管道（16）上，第二柔性密封材料（22）固定在带槽法兰（20）上；所述通道三（9.3）插装于带槽法兰（20）上，并通过第二柔性密封材料（22）及固定于通道三（9 .3）上的第一柔性密封材料（21）进行密封；

所述侧吸烟道二（3）设置有多个，多个侧吸烟道二（3）沿裙边烟道（2）圆周分布；

所述烟罩（5）下部固定于炉盖本体（1）上端开口处的托圈上，烟罩（5）上部为中间开孔的耐热钢板（15）；

所述侧吸烟道一（11）内安装有翻板阀一（10）；侧吸烟道二（3）内安装有翻板阀二（4）；所述主抽烟道（9）的通道一（9 .1）内设置有翻板阀三（8）。

2.如权利要求1所述的一种钢包精炼炉水冷炉盖，其特征在于：所述炉盖本体（1）上还设置有加料溜管（7）。

3.如权利要求2所述的一种钢包精炼炉水冷炉盖，其特征在于：所述耐材炉圈（6）、加料溜管（7）上均设有气封结构。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种钢包精炼炉水冷炉盖的使用方法，其特征在于：将所述水冷炉盖盖在钢包精炼炉炉口，此时钢包精炼炉水冷炉盖的裙边烟道（2）正好向下密封罩住钢包精炼炉炉口，然后使大部分烟气通过裙边烟道（2）和侧吸烟道一（11）进入除尘管道（16）；使剩余部分烟气通过侧吸烟道二（3）进入顶部烟罩（5），并与从耐材炉圈（6）的电极孔外逸烟气和从顶部烟罩（5）上部进入的冷空气混合进入除尘管道（16）中，通过除尘管道（16）外排。